JP5344393B2 - 超伝導単一光子検出器の部品の実装方法 - Google Patents
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Description
前記窒化ニオブ配線は、所定のバイアス電流が流れるよう、伝送線路を介してバイアス源に接続されて、超伝導状態において使用され、
前記基板の裏面側から前記窒化ニオブ配線に光子が入射した際の前記窒化ニオブ配線の抵抗変化に基づいて、前記光子が1個ずつ検出され、
光カップリング効率が飽和する前記基板の厚み範囲内に、前記基板の厚みが設定されている、超伝導単一光子検出素子を提供する。
また、ナノワイヤ13は、図1(a)および図1(b)に示すように、略U次状の伝送経路15(厚み:150nm)と矩形状の伝送経路15(厚み:150nm)とに接続されている。また、ナノワイヤ13は、臨界電流を僅かに下回る所望のバイアス電流が流れるように、伝送経路15を介してバイアス源(図示せず)の出力端子に接続されている。このように、伝送経路15は、ナノワイヤ13にバイアス電流を流す経路として機能している。
図9は、本実施形態の超伝導単一光子検出素子の受光素子が搭載されたMgO基板の研磨に用いる研磨システムを示した図である。
研磨シート60:ALLIED社製 DIAMOND LAPPING FILM (8インチDISK),
研磨シート60中のダイヤモンド粒径: 3μm または 5μm
ステージ回転速度:120 rpm
研磨レート:3μm/分(5μmの研磨シート60の使用時)
:1μm/分(3μmの研磨シート60の使用時)
図10では、光ファイバ23が光ファイバ保持用ブロック21に実装された写真が掲載されている。
11 反射層
12 キャビティ層
13 ナノワイヤ
13A 窒化ニオブ層
14 反射防止層
15 伝送経路
20 素子保持用ブロック
21 光ファイバ保持用ブロック
22 パーケージブロック
23 光ファイバ
23A 光ファイバ心線
23B フェルール
24 エポキシ樹脂
25 クリアランス調整部材
26 フラット基板
40 光パワーメータ
41 波長可変レーザ
42 光サーキュレータ
50 エレクトロンワックス
60 研磨シート
61 台座
62 マイクロメータ
101 積層体
102 フォトレジスト
103 フォトレジストの窓
100 超伝導単一光子検出素子
200 SSPD
300 光干渉測定システム
L1 MgO基板の厚み
L2 クリアランス
L1opt 基板厚み範囲
S 受光素子
P 光子
R 光検出効率
Pc 光カップリング効率
Claims (3)
- 超伝導単一光子検出素子と光伝送手段とを、パッケージブロックに実装する超伝導単一光子検出器の部品の実装方法であって、前記超伝導単一光子検出素子は、酸化マグネシウムからなる基板と、前記基板の表面に形成された窒化ニオブ配線と、前記窒化ニオブ配線上に形成されたキャビティ層と、前記キャビティ層上に形成された反射層と、前記基板の裏面に形成された反射防止層と、を備え、前記窒化ニオブ配線は、所定のバイアス電流が流れるよう、伝送線路を介してバイアス源に接続されて、超伝導状態において使用され、前記基板の裏面側から前記窒化ニオブ配線に光子が入射した際の前記窒化ニオブ配線の抵抗変化に基づいて、前記光子が1個ずつ検出され、光カップリング効率が飽和する前記基板の厚み範囲内に、前記基板の厚みが設定されており、
前記パーケージブロックに形成された貫通孔にダミー基板を被せることにより、前記ダミー基板上に密着されたクリアランス調整部材を前記貫通孔内に配する工程と、
前記貫通孔内に前記光伝送手段を挿入することにより、前記光伝送手段の先端を前記クリアランス調整部材に当接させる工程と、
前記ダミー基板を除去して、前記超伝導単一光子検出素子の基板の反射防止層が前記光伝送手段の先端と対置するよう、前記超伝導単一光子検出素子を前記貫通孔に被せる工程と、
を含む超伝導単一光子検出器の部品の実装方法。 - 前記光伝送手段の先端が前記クリアランス調整部材に当接した状態で、前記光伝送手段を前記パーケージブロックに樹脂材料を用いて固定する工程を更に含む請求項1に記載の超伝導単一光子検出器の部品の実装方法。
- 前記超伝導単一光子検出素子を前記貫通孔に被せた後、前記超伝導単一光子検出素子を前記パーケージブロックにエレクトロンワックスを用いて固定する工程を更に含む請求項1に記載の超伝導単一光子検出器の部品の実装方法。
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